[發明專利]車載式高精度彎沉測量裝置及其伺服控制系統

有效

• 申請號: 201210162680.8
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102677578B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 吳智山;呼六福;侯君輝;孫成來;李孝兵
• 申請（專利權）人: 北京市路興公路新技術有限公司
• 主分類號: E01C23/01
• 分類號: E01C23/01
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 楊小雙

1.一種車載式高精度彎沉測量裝置，包括承載體鋼梁（1）和若干多普勒激光傳感器（2），所述若干多普勒激光傳感器（2）均固定安裝在承載體鋼梁（1）上，其特征在于：所述承載體鋼梁（1）通過被動震動控制系統放置在車廂底板（18）上，并安裝有主動震動控制系統，所述主動震動控制系統與工控機（19）相連，所述承載體鋼梁（1）上安裝有測量元件。

2.根據權利要求1所述的車載式高精度彎沉測量裝置，其特征在于：所述被動震動控制系統包括若干對彈簧支撐桿（3）和被動震動控制裝置，所述每對彈簧支撐桿（3）設置在承載體鋼梁（1）兩側，且其上端與承載體鋼梁（1）頂部連接固定，下端安裝在兩根平行的鋼管（4）上，所述兩根鋼管（4）與車廂底板（18）連接處均設置有被動震動控制裝置。

3.根據權利要求1所述的車載式高精度彎沉測量裝置，其特征在于：所述主動震動控制系統包括兩組主動震動控制裝置，并分別設置在承載體鋼梁（1）兩端，所述每組主動震動控制裝置均包括門形鋼梁架（5）和伺服電機（6），所述門形鋼梁架（5）兩側底部焊接在兩根平行的鋼管（6）上，所述門形鋼梁架（5）中部安裝有伺服電機（6），且伺服電機（6）下端與承載體鋼梁（1）頂部連接固定。

4.根據權利要求1所述的車載式高精度彎沉測量裝置，其特征在于：所述承載體鋼梁（1）上安裝的測量元件包括加速度儀（7）、光纖陀螺儀（8）和激光測距儀（9）。

5.根據權利要求1所述的車載式高精度彎沉測量裝置，其特征在于：所述承載體鋼梁（1）上固定安裝有四個多普勒激光傳感器（2），且其中三個多普勒激光傳感器（2）均布安裝在承載體鋼梁（1）靠車廂底板（18）后側一端，作為測量多普勒激光傳感器，另一個多普勒激光傳感器（2）安裝在承載體鋼梁（1）的另一端，作為參考多普勒激光傳感器。

6.根據權利要求2所述的車載式高精度彎沉測量裝置，其特征在于：所述彈簧支撐桿（3）為五對，且每個彈簧支撐桿（3）上端、下端均設置有球絞頭（10），所述每對彈簧支撐桿（3）上端通過長銷軸（11）與承載體鋼梁（1）頂部的耳座a（12）相配合，將彈簧支撐桿（3）上端與承載體鋼梁（1）頂部連接固定，下端通過短銷軸（13）和鋼管（4）頂部設置的耳座b（14）相配合，將彈簧支撐桿（3）下端與鋼管（4）頂部連接固定。

7.根據權利要求3所述的車載式高精度彎沉測量裝置，其特征在于：所述伺服電機（6）與門形鋼梁架（5）連接處設置有彈簧隔震器（15），所述門形鋼梁架（5）一側安裝有三角形固定架（16），且在安裝連接處設置有被動震動控制裝置。

8.根據權利要求1-5任一項所述的車載式高精度彎沉測量裝置，其特征在于：所述承載體鋼梁（1）采用不銹鋼矩形鋼梁。

9.根據權利要求2或7任一項所述的車載式高精度彎沉測量裝置，其特征在于：所述被動震動控制裝置為空氣彈簧隔震器（17）。

10.一種伺服控制系統，該控制系統用于控制上述權利要求1中所述的主動震動控制系統，包括工控機、運動控制器、伺服驅動器、伺服電機（6）和承載體鋼梁（1）組成，其中伺服驅動器包括速度控制器、電流調節器和功率放大器，其特征在于：

所述伺服電機（6）輸出端電流信號通過電流傳感器反饋至電流調節器輸入端，形成電流閉環；

所述承載體鋼梁（1）的速度通過速度檢測器反饋至運動控制器，形成速度閉環；

所述承載體鋼梁（1）的角速度通過角速度檢測器反饋至運動控制器，形成角速度穩定閉環；

所述承載體鋼梁（1）的位置通過位移檢測器反饋至運動控制器，形成位置閉環；

其中：

所述電流傳感為安裝在伺服電機（6）上；

所述速度檢測器為安裝在承載體鋼梁（1）上的加速度儀（7）；

所述角速度檢測器為安裝在承載體鋼梁（1）上的光纖陀螺儀（8）；

所述位移檢測器為安裝在承載體鋼梁（1）上的激光測距儀（9）。